Конвертер теплопередачи
Переводит скорость теплопередачи между ваттами, киловаттами, мегаваттами, калориями в секунду и единицами на основе BTU. Введите значение, затем выберите исходную и целевую единицы.
Перевод теплопередачи между единицами
Формула теплопередачи
Где:
- \(\dot Q_{\mathrm{from}}\) — введённая скорость теплопередачи в выбранной исходной единице
- \(\dot Q_{\mathrm{to}}\) — переведённая скорость теплопередачи в выбранной целевой единице
- \(f_{\mathrm{from}}\) и \(f_{\mathrm{to}}\) — количество ватт на единицу для выбранных единиц
Конвертер сначала выражает введённое значение в ваттах, а затем делит на коэффициент «ватт на единицу» для целевой единицы. Поскольку речь идёт о скоростях переноса энергии, их коэффициенты пересчёта совпадают с коэффициентами, используемыми для мощности.
Теплопередача — пример расчёта
Пример: переведите значение по умолчанию 500 ватт в киловатты. Один киловатт равен 1000 ватт.
\[500\ \mathrm{W}\times\frac{1\ \mathrm{W/W}}{1{,}000\ \mathrm{W/kW}}=0.5\ \mathrm{kW}\]
Результат: 500 Вт = 0,5 кВт.
Как пользоваться калькулятором
- Введите неотрицательное число в поле Скорость теплопередачи. Число интерпретируется в той единице, которую вы выберете далее; вводить единицу в поле не нужно.
- Выберите единицу введённого значения в списке Исходная единица. Например, выберите ватт (Вт), если ваше значение указано в ваттах.
- Выберите нужную единицу в списке Целевая единица. Например, выберите киловатт (кВт), чтобы выразить скорость в киловаттах.
- Прочитайте результат в поле Переведённая скорость теплопередачи. Результат включает целевую единицу и выводится максимум с восемью десятичными знаками.
В обоих списках доступны Вт, кВт, МВт, кал/с, ккал/с, БТЕ/с, БТЕ/мин и БТЕ/ч. Переводить можно в любом направлении, например Вт в БТЕ/ч или БТЕ/ч в Вт. Если в обоих списках выбрана одна и та же единица, значение остаётся неизменным.
Что означает скорость теплопередачи
Скорость теплопередачи показывает, сколько тепловой энергии переносится между системами в единицу времени. Она обычно обозначается \(\dot Q\). Один ватт — это один джоуль в секунду, поэтому скорость теплопередачи 500 Вт означает, что энергия передаётся со скоростью 500 джоулей каждую секунду. Конвертер меняет единицу, в которой выражена эта скорость; физическое количество передаваемого тепла при этом не меняется.
Скорости теплопередачи встречаются в характеристиках отопительного и охлаждающего оборудования, расчётах теплообменников и оценках теплопотерь через стены или оборудование. Их не следует путать с полной тепловой энергией: скорость в Вт или БТЕ/ч не даёт полной переданной энергии, если неизвестна продолжительность. При постоянной скорости умножение скорости на время даёт переданную энергию в соответствующих единицах — например, Вт, умноженные на секунды, дают джоули.
Большее число после перевода не обязательно означает большую теплопередачу. Числовое значение зависит от размера единицы: 1 кВт и 1000 Вт описывают одну и ту же скорость. Сравнивая оборудование или расчёты, сначала приведите все значения к общей единице. Если нужно связать скорость теплопередачи с площадью, через которую она проходит, воспользуйтесь конвертером плотности теплового потока; плотность теплового потока — это скорость на единицу площади, а не ещё одна единица полной скорости теплопередачи.
Коэффициенты пересчёта и практические ограничения
Калькулятор использует ватты как промежуточную единицу. В таблице ниже приведены точные коэффициенты, применяемые калькулятором, выраженные в ваттах на указанную единицу. Это коэффициенты, лежащие в основе каждого доступного пересчёта, включая перевод между двумя единицами, отличными от ватта.
| Единица | Вт на единицу |
|---|---|
| Вт | 1 |
| кВт | 1000 |
| МВт | 1 000 000 |
| кал/с | 4,184 |
| ккал/с | 4184 |
| БТЕ/с | 1055,06 |
| БТЕ/мин | 17,5843 |
| БТЕ/ч | 0,29307107 |
Коэффициенты для калорий используют соотношение 1 калория = 4,184 джоуля. Пересчёт для BTU незначительно зависит от определения BTU и принятого соглашения; в таблице указаны приближённые коэффициенты, которые применяет этот калькулятор. Коэффициенты для BTU округлены независимо, поэтому результат может слегка отличаться от полученного пересчётом между временными единицами BTU с использованием только времени. Округление при выводе также может скрывать малые ненулевые значения; для высокоточных работ сохраняйте больше цифр в исходном расчёте.
Поле ввода принимает нулевые и положительные значения, но не отрицательные. Поэтому знак не может обозначать направление: когда это важно, указывайте направление теплопередачи отдельно. Это конвертер единиц, а не модель теплопередачи. Он не может определить скорость по разности температур, площади поверхности или свойствам материала. Для таких расчётов вам могут дополнительно понадобиться конвертеры теплопроводности или удельной теплоёмкости — в зависимости от задачи.
Часто задаваемые вопросы
Как перевести БТЕ/ч в кВт вручную?
Умножьте значение в БТЕ/ч на 0,29307107, чтобы получить ватты, затем разделите на 1000, чтобы получить киловатты. Например, \(12{,}000\ \mathrm{BTU/h}\times 0.29307107\div 1{,}000\approx 3.51685\ \mathrm{kW}\). Здесь используется соглашение о BTU, применяемое этим конвертером; в другом источнике результат может немного отличаться.
Какая скорость теплопередачи считается нормальной или хорошей?
Универсально «хорошей» скорости теплопередачи не существует. Подходящее значение зависит от того, что вы нагреваете или охлаждаете, от размеров объекта, разности температур и желаемого результата. Скорость, достаточная для небольшой комнаты, может оказаться недостаточной для здания. Сравнивайте значения, только предварительно приведя их к одной единице и учитывая условия, которые они описывают.
Сколько БТЕ/ч в 1 кВт?
По коэффициенту этого конвертера 1 кВт — это примерно 3412,14 БТЕ/ч. Чтобы оценить БТЕ/ч по кВт, умножьте значение в кВт на 3412,14; для обратного перевода разделите на это число. Опубликованные цифры могут немного различаться из-за отличий в определениях BTU и округлённых коэффициентов пересчёта.
Ккал/с — это то же самое, что «пищевые калории» в секунду?
Да, если «калория» означает диетическую калорию: одна пищевая калория, обозначаемая Cal, равна одной килокалории, обозначаемой ккал. Строчная калория, cal, — это одна тысячная ккал. Регистр букв важен, поэтому перед пересчётом уточните, что имеется в виду в источнике: кал/с или ккал/с.
Означает ли холодопроизводительность 12 000 БТЕ/ч, что прибор потребляет 3,52 кВт электроэнергии?
Нет. Около 3,52 кВт — это скорость охлаждения прибора, выраженная в киловаттах, а не обязательно его потребляемая электрическая мощность. Тепловой насос или кондиционер может перенести больше тепла, чем электрической энергии он потребляет. Чтобы оценить потребление электроэнергии, обратитесь к номинальной потребляемой мощности прибора или к подходящему показателю эффективности, например COP.
Как оценить скорость теплопередачи по расходу жидкости и изменению температуры?
Для жидкости с известным массовым расходом и удельной теплоёмкостью используйте формулу \(\dot Q=\dot m c_p\Delta T\). Если массовый расход выражен в кг/с, удельная теплоёмкость в Дж/(кг·К), а изменение температуры в К, результат получится в ваттах. Это лишь оценка, если свойства существенно меняются или тепло теряется в других местах; при фазовых переходах требуется иной подход.
Можно ли перевести БТЕ/ч напрямую в БТЕ или кВт·ч?
Не без указания длительности: БТЕ/ч — это скорость, а БТЕ и кВт·ч — количества энергии. Если скорость постоянна, умножьте её на прошедшее время. Например, 12 000 БТЕ/ч в течение двух часов переносит 24 000 БТЕ, или примерно 7,03 кВт·ч. Если скорость меняется, вычислите энергию отдельно по каждому интервалу или проинтегрируйте скорость по времени.